JP4286284B2 - 多層プリント回路を形成する層の電磁誘導溶接用機械の電極 - Google Patents

Description

本発明の対象は、多層プリント基板を形成する層の電磁誘導溶接用機械の電極である。

本発明と同一の出願人による特許文献第Ｐ２００１０２９０２号は、多層プリント基板を形成する層を溶接するための手段、およびそのための機械を開示している。基本的には、この書類に開示された機械は１つ以上の誘導装置を含み、その各々は、誘導巻線が配置された全体的にＵ形状の磁気回路から作られ、磁気回路のアームの端部はそれぞれ１つの誘導電極を備え、双方の電極は、溶接されることになっている多層プリント回路に対して垂直に、互いに同軸的に、両方向に移動可能なように配置されており、溶接されることになっている多層プリント回路は、双方の誘導電極の間に配置される。

誘導電極は、高透磁率を有する材料、好ましくはフェライトで作られ、多層プリント回路の溶接領域の質量に対して比較的高質量を有する。プリント回路の溶接中、プリント回路の上側および下側それぞれに圧力を及ぼす各誘導装置の誘導電極は、それらが接触する溶接領域の冷却要素として作用し、プリント回路の溶接が行われるときに、これが、誘導電極の金属質量によって生じる溶接領域の熱放出の作用によって、誘導電極と接触するプリント回路の層とその一番内側の層との間で熱の不均衡を生じさせ、ある環境下でプリント回路の溶接に影響を与えることがある。

溶接領域の冷却が発生させるこの問題に対する１つの解決法は、溶接時間を長くすることであるが、これは最も内側の層を過熱させ、有害な影響を与える。別の解決法は、各誘導電極の端部とプリント回路の対応する外層との間に断熱材料の層（ｌａｍｉｎａｔｅ）を挿入することであるが、これは、溶接処理における追加要素の使用と長い準備時間とを必要とする。

本明細書では、多層プリント回路の最も外側の層の溶接領域に働く誘導電極による冷却作用によって生じる前述した問題に対する解決法を提供する目的で、新規な構造および機能を有する誘導電極が開示される。

本発明の対象である、多層プリント回路を形成する層の電磁誘導溶接機械用の電極は、多層プリント回路と接触する各誘導電極の端部が、溶接中に溶接領域から電極への熱伝導による熱伝達を防止するために熱障壁を備えることを特徴とする。

本発明の別の特徴は、熱障壁が、電極の端部に連結された断熱材料の本体から構成されることである。

本発明の別の特徴によれば、熱障壁は、電極の端部に配置された加熱素子から構成される。

本発明の別の特徴によれば、加熱素子は電気加熱回路を含む。

本発明の別の特徴は、前記電気加熱回路が、短絡モードの少なくとも１つのターン（ｔｕｒｎ）を含むことである。

本発明の別の特徴によれば、電気加熱回路は、電極外部のエネルギー源によって給電される少なくとも１つの電気抵抗器を含む。

添付図面において、多層プリント回路を形成する層の電磁誘導溶接用機械の電極のいくつかの実施形態を示す。

図１は、多層プリント回路の層の電磁誘導溶接用機械の誘導装置１が示されている。基本的には、誘導装置１は、フレーム４上で組み立てられた磁界巻線３を備えた全体的にＵ形状の磁気回路２を含み、磁界巻線３は、電圧および周波数が可変の、図示されていない交流電源によって給電される。

また、誘導装置１は、磁気回路２の対応するアームに磁気的に接続され、互いに同軸的に配置された上方誘導電極５ｓおよび下方誘導電極５ｉを含む。上方誘導電極５ｓおよび下方誘導電極５ｉは、両方向に垂直に移動することができるように対向する各端部と誘導電極５ｓおよび５ｉとの間に配置された各移動手段６ｓおよび６ｉに連結されており、示されていない多層プリント回路の層。

本発明の電極の第１の実施形態が図２に示されており、多層プリント回路と接触する各誘導電極の端部は、上方誘導電極５ｓ用に参照符号７ｓで、下方誘導電極５ｉ用に７ｉで表される断熱材料の本体で作られた熱障壁を備えている。

本発明の電極の第２の実施形態が図３に示されており、多層プリント回路と接触する各誘導電極の端部は、電極の長手方向軸線に対して垂直に配置され、周りが完全に包囲され、互いに接近し、上方誘導電極５ｓ用には参照符号８ｓで、下方誘導電極５ｉ用には８ｉで表される短絡モードの２ターンから構成される熱障壁を備えている。この実施形態では、各誘導電極の端部が短絡モードの２ターンを備えているが、熱障壁は、各特定の用途の場合が示す熱障壁に対するニーズに応じて短絡モードの単一ターンまたは短絡モードの２ターン以上でもよいことが理解される。

本発明の電極の第３の実施形態が図４に示されており、多層プリント回路と接触する各誘導電極の端部は、電極の長手方向軸線に対して垂直に配置され、互いに接近し、上方誘導電極５ｓ用には参照符号９ｓで、下方誘導電極５ｉ用には９ｉで表される短絡モードの２ターンを内部に備えていることが分かる。第２の実施形態で説明された方法と同様の方法で、各誘導電極の端部は、短絡モードの２ターンを内部に備えているが、熱障壁は、短絡モードの単一ターン、または短絡モードの２ターン以上でも作ることもできることが理解される。

第２および第３の実施形態（それぞれ図３および図４）に照らして、一部が電極内に含まれ、一部が電極を包囲するように配置された短絡モードの１つ以上のターンから、各誘導電極の端部に配置された熱障壁を構成できることは明らかである。すなわち、このような構成の示されていない一例は、互いに同一平面で誘導電極の長手方向軸線に対して垂直に短絡モードの２ターンを、短絡モードのターンの各々が電極の横断部分の異なる部分に巻きつくように構成することであり得る。したがって、短絡モードのターンがその横断部分に部分的に巻きつく誘導電極の多数の実施形態が可能である。

図５では、本発明の電極の第４の実施形態が示されており、多層プリント回路と接触する各誘導電極の端部が、上方誘導電極５ｓ用には参照符号１０ｓで、下方誘導電極５ｉ用には１０ｉで表される電気抵抗を内部に備えていることが分かる。各電気抵抗１０ｓおよび１０ｉは、抵抗を通って循環する強度を調整し、したがって誘導電極５ｓおよび５ｉの端部に到達する温度を調整できるよう、電圧を調整できる電源に電気接続することを可能にする各導体を備えている。

プリント回路を形成する層の電磁誘導溶接用機械の誘導装置の側面図である。 本発明の電極の異なる実施形態の斜視図である。 本発明の電極の異なる実施形態の斜視図である。 本発明の電極の異なる実施形態の斜視図である。 本発明の電極の異なる実施形態の斜視図である。

Claims (4)

1. 磁気回路（２）の各アームの外側の端部に、両方の電極が多層プリント回路に対して垂直に配置され、互いに同軸であり、両方向に垂直に移動することができるそれぞれ１つの誘導電極（５ｓ、５ｉ）を含む、界磁巻線（３）が取り付けられたＵ形状の前記磁気回路（２）を備える少なくとも１つの誘導装置（１）が取り付けられた機械に適用可能な、多層プリント回路を形成する層の電磁誘導溶接用機械の電極であって、前記多層プリント回路と接触するようになっている前記誘導電極（５ｓ、５ｉ）の前記端部が、溶接中に溶接領域から前記電極への熱伝導による熱伝達を防止するために、電気加熱回路（８ｓ−８ｉ、９ｓ−９ｉ、１０ｓ−１０ｉ）を含む加熱素子から作られている熱障壁を備えることを特徴とする電極。
2. 請求項１に記載の電極であって、前記電気加熱回路が、短絡モードの少なくとも１つのターン（８ｓ−８ｉ、９ｓ−９ｉ）を含むことを特徴とする電極。
3. 請求項１に記載の電極であって、前記電気加熱回路が、電極外部のエネルギー源によって給電される少なくとも１つの電気抵抗器（１０ｓ−１０ｉ）を含むことを特徴とする電極。
4. 磁気回路（２）の対応するアームに磁気的に接続され、互いに同軸に配置され、両方向に垂直に移動可能である上方誘導電極（５ｓ）および下方誘導電極（５ｉ）を備える磁気回路（２）を含む、多層プリント回路の層の電磁誘導溶接用機械の誘導装置（１）であって、前記多層プリント回路と接触するようになっている各誘導電極（５ｓ、５ｉ）の前記端部が、溶接中に溶接領域から前記電極への熱伝導による熱伝達を防止するために、電気加熱回路（８ｓ−８ｉ、９ｓ−９ｉ、１０ｓ−１０ｉ）を含む加熱素子から作られている熱障壁を備えることを特徴とする誘導装置。

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